(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送信側のノードと受信側のノードが有線伝送路を介して接続された通信システムに適用されるベースバンド信号の延伸回路であって、
前記送信側のノードである送信ノードから出力された信号を増幅して伝送路へ送出する送信処理手段と、
前記伝送路へ送出された信号を受信し、当該受信信号が周波数帯域の異なる２つ以上の成分を含んでいる場合、各信号成分のレベルを周波数帯域に応じた減衰量でそれぞれ抑圧し、さらに、当該抑圧後の受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行後、前記受信側のノードである受信ノードに出力する受信処理手段と、
を備えることを特徴とするベースバンド信号の延伸回路。
【請求項２】
前記送信ノードから出力される信号を１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号とし、
前記受信処理手段は、
受信した１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号に含まれるＳＯＩ信号を抑圧するＳＯＩ抑圧回路と、
前記ＳＯＩ信号が抑圧された後の１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行するイコライザ回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項３】
前記ＳＯＩ抑圧回路は、前記受信した１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号に含まれる主信号と同じレベルになるように前記ＳＯＩ信号を抑圧する
ことを特徴とする請求項２に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項４】
信号の送信側のノードと受信側のノードが有線伝送路を介して接続された通信システムに適用されるベースバンド信号の延伸回路であって、
前記送信側のノードである送信ノードから出力された信号を増幅し、また、当該増幅後の信号が周波数帯域の異なる２つ以上の成分を含んでいる場合、当該増幅後の信号に含まれる各信号成分のレベルを周波数帯域に応じた減衰量でそれぞれ抑圧して伝送路へ送出する送信処理手段と、
前記伝送路へ送出された信号を受信し、当該受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行後、前記受信側のノードである受信ノードに出力する受信処理手段と、
を備えることを特徴とするベースバンド信号の延伸回路。
【請求項５】
前記送信ノードから出力される信号を１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号とし、
前記送信処理手段は、
前記送信ノードから出力された１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅後の信号に含まれるＳＯＩ信号を抑圧するＳＯＩ抑圧回路と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項６】
前記ＳＯＩ抑圧回路は、前記受信ノードが受信する信号に含まれる主信号とＳＯＩ信号が同じレベルになるように前記増幅後の信号に含まれるＳＯＩ信号を抑圧する
ことを特徴とする請求項５に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項７】
前記ＳＯＩ抑圧回路は、前記伝送路の周波数特性および前記イコライザ回路の周波数特性に基づく減衰量で前記ＳＯＩ信号を抑圧する
ことを特徴とする請求項２、３、５または６に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項８】
前記ＳＯＩ抑圧回路を積分回路で構成する
ことを特徴とする請求項２、３、５、６または７に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項９】
１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を伝送する通信システムに適用されるベースバンド信号の延伸回路であって、
信号の送信側のノードである送信ノードからの出力信号に含まれるＳＯＩ信号および主信号のうち、ＳＯＩ信号を主信号と同じ周波数帯域の信号に置き換え、さらに、当該置き換え処理実行後の信号を増幅して伝送路へ送出する送信処理手段と、
前記伝送路へ送出された信号を受信し、当該受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行後、さらに、前記送信処理手段で置き換えられた信号をＳＯＩ信号に置き換えた後、受信側のノードである受信ノードに出力する受信処理手段と、
を備えることを特徴とするベースバンド信号の延伸回路。
【請求項１０】
前記送信処理手段は、
前記送信ノードからの出力信号に含まれるＳＯＩ信号を削除してＭＩＩ（Media  Independent  Interface）信号を生成し、さらに、前記主信号と同じ周波数帯の信号を付加するＳＯＩ削除回路と、
並列信号であるＳＯＩ削除回路からの出力信号を直列信号に変換する並列／直列変換回路と、
前記並列／直列変換回路からの出力信号を増幅する増幅回路と、
を備え、
前記受信処理手段は、
前記受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路からの出力信号を並列信号に変換する直列／並列変換回路と、
前記直列／並列変換回路からの出力信号に含まれる信号成分のうち、前記ＳＯＩ削除回路で付加された信号をＳＯＩ信号に置き換えるＳＯＩ付加回路と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項１１】
前記ＳＯＩ削除回路は、
前記送信ノードからの出力信号からＳＯＩ信号を削除する１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路と、
前記１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路からの出力信号をスクランブルするスクランブル回路と、
前記スクランブル回路からの出力信号に対して、前記主信号と同じ周波数帯域の固定パターン信号を付加するパターン挿入回路と、
を備え、
前記ＳＯＩ付加回路は、
前記直列／並列変換回路から出力された信号のフレーム同期を確立するフレーム同期回路と、
フレーム同期確立後の信号をデスクランブルするデスクランブル回路と、
前記デスクランブル回路からの出力信号に対してＳＯＩ信号を付加するＳＯＩ付加回路と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【請求項１２】
前記送信処理手段は、
前記送信ノードからの出力信号に含まれるＳＯＩ信号およびアイドル信号の配置区間を検出するＳＯＩおよびアイドル検出回路と、
前記検出された区間の信号を前記主信号と同じ周波数帯域の固定パターン信号に置き換えるパターン挿入回路と、
前記パターン挿入回路からの出力信号を増幅する増幅回路と、
を備え、
前記受信処理手段は、
前記受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路から出力された信号のフレーム同期を確立するフレーム同期回路と、
フレーム同期確立後の信号に対してＳＯＩ信号およびアイドル信号を付加するＳＯＩおよびアイドル付加回路と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載のベースバンド信号の延伸回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線伝送路を介して複数のノードが接続された通信システムにおいて伝送されるベースバンド信号の延伸回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のベースバンド信号の延伸回路の一例として、リピータが存在する（たとえば下記非特許文献１参照）。リピータは伝送路上において物理層の終端・生成を行うもの、すなわち、電気的に劣化した状態の信号を受信するとそれを整形しなおして送信するものであり、信号の送信元の装置（送信ノード）と受信側の装置（受信ノード）との間でリピータが信号を中継する（整形しなおして転送する）ことにより、より遠くの受信ノードへの信号伝送を実現する。送信ノードと受信ノードの間に複数のリピータを配置することも可能である。
【０００３】
しかしながら、リピータは伝送路の途中で信号を中継する回路（装置）であり、送信ノードや受信ノードとは独立した構成である。そのため、配置される場所に電源等の設備がない場合にはリピータを利用した信号伝送距離の延伸は不可能である。
【０００４】
このような場合には、従来は、たとえば送信ノード側に増幅回路を適用し、また、受信ノード側にイコライザ回路を適用した延伸回路により、信号伝送距離の延伸を実現していた。この延伸回路において、増幅回路は、送信ノードから出力された送信信号を受け取り、この信号を増幅して伝送路に送出する。イコライザ回路は、増幅回路から伝送路に送出された信号を受け取り、この信号をケーブル等化することによりケーブル減衰特性を補償して受信ノードに渡す。
【０００５】
一般に伝送路の周波数特性は、適用するケーブル特性により決定されるため例えば√f特性を持ち、低域成分を通過するＬＰＦ（Low  Pass  Filter）特性となる。
【０００６】
また、イコライザ回路は、例えば下記非特許文献２に示された橋絡Ｔ形定抵抗回路が適用でき、高域成分を通過させるＨＰＦ（High  Pass  Filter）特性となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“高速Ethernet（登録商標）の理論と実装”（p.119、ASCII社出版）
【非特許文献２】“海底ケーブル通信方式”（p.240、電子通信学会出版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のベースバンド信号の延伸回路（送信ノード側の増幅回路と受信ノード側のイコライザ回路からなる延伸回路）においては、以下に示すような問題があった。
【０００９】
たとえば、送信ノードからの出力信号が１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号である場合、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号は、主信号周波数帯域がおおよそ５ＭＨｚ〜８ＭＨｚであるのに対して、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号の最後に付加されているStart  of  Idle（以下、ＳＯＩと称す。）と呼ばれる信号の帯域は、約５０ｋＨｚと低域である。
【００１０】
一般にイコライザ回路は、伝送路の周波数特性に逆特性を印加して主信号の周波数帯域間の振幅変動を抑える機能を実現する。このとき、イコライザ回路のカットオフ周波数ｆｃを主信号の占有周波数帯域近傍に設定するのが一般的である。そのためカットオフ周波数ｆｃから離れた低域の利得は、イコライザ回路の低域周波数特性より十分な減衰特性が確保できないため伝送路の損失とイコライザ回路の損失をトータルで考慮すると高域側の利得に比べ、大きな利得となる。すなわち、同じ伝送路上においては高周波成分の減衰量が低周波成分の減衰量と比較して大きいため、伝送距離が大きくなるのに伴って受信ノード側における主信号とＳＯＩ信号のレベル差は大きくなり、正常な通信（受信）ができなくなってしまう。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数が大きく異なる複数種類の成分からなる信号を長距離伝送する場合においても正常な通信を維持可能なベースバンド信号の延伸回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、信号の送信側のノードと受信側のノードが有線伝送路を介して接続された通信システムに適用されるベースバンド信号の延伸回路であって、前記送信側のノードである送信ノードから出力された信号を増幅して伝送路へ送出する送信処理手段と、前記伝送路へ送出された信号を受信し、当該受信信号が周波数帯域の異なる２つ以上の成分を含んでいる場合、各信号成分のレベルを周波数帯域に応じた減衰量でそれぞれ抑圧し、さらに、当該抑圧後の受信信号に対して前記伝送路の周波数特性に応じた補償処理を実行後、前記受信側のノードである受信ノードに出力する受信処理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信号を長距離伝送する場合の通信品質を向上させることができ、正常通信を維持可能な伝送距離を従来よりも延伸させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路の実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】図２は、イコライザ回路の構成例を示す図である。
【図３】図３は、ＳＯＩ抑圧回路の周波数特性の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＳＯＩ抑圧回路の構成例を示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路の実施の形態２の構成例を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路の実施の形態３の構成例を示す図である。
【図７】図７は、ＳＯＩ削除回路の構成例を示す図である。
【図８】図８は、ＳＯＩ付加回路の構成例を示す図である。
【図９】図９は、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路の実施の形態４の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路（以下、単に延伸回路と記載する）の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路の実施の形態１の構成例を示す図である。なお、図１には、延伸回路を利用して信号伝送を行う送信側のノードおよび受信側のノードも併せて記載している。
【００１７】
図１に示したように、本実施の形態の延伸回路は、送信側のノードであるノード１０１の近傍に配置された送信回路１、および受信側のノードであるノード１０２の近傍に配置された受信処理部２により構成され、送信処理部１と受信処理部２は伝送路１００で接続されている。送信処理部１は、増幅回路１１を備え、ノード１０１からの出力信号を増幅回路１１で増幅して伝送路１００へ送出する。受信処理部２は、ＳＯＩ抑圧回路２１およびイコライザ回路２２を備え、伝送路１００を介して受信した信号のレベル調整をＳＯＩ抑圧回路２１が行った後、イコライザ回路２２がケーブル等化を行う。
【００１８】
以下、図１を参照しながら本実施の形態の延伸回路の詳細動作について説明する。なお、本実施の形態では、一例として、主信号およびＳＯＩ信号からなる１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号をノード１０１からノード１０２へ伝送する場合の動作について説明する。
【００１９】
ノード１０１からノード１０２へ信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）を伝送する場合、ノード１０１から出力された信号は、送信処理部１に入力され、送信処理部１の増幅回路１１は、ノード１０１からの入力信号を増幅して伝送路１００に出力する。伝送路１００に送出された信号は、受信処理部２に入力され、受信処理部２のＳＯＩ抑圧回路２１は、入力信号の成分毎に異なる減衰量で各信号成分を個別に抑圧する。抑圧後の各信号成分からなる受信信号はイコライザ回路２２へ入力され、イコライザ回路２２は、入力信号をケーブル等化してノード１０２へ出力する。イコライザ回路２２は、従来の延伸回路が備えていたもの（上記非特許文献２参照）と同様の回路であり、高域成分を通過させるＨＰＦ特性を有する。イコライザ回路２２は、たとえば図２に示したような、抵抗器３１〜３４，コンデンサ３５，コイル３６からなる回路で実現できる。
【００２０】
ＳＯＩ抑圧回路２１における信号の抑圧動作の詳細について説明する。ＳＯＩ抑圧回路２１は、たとえば図３に示すＨＰＦ特性を有しており、これは、伝送路１００のＬＰＦ特性とイコライザ回路２２のＨＰＦ特性から生じる主信号の占有周波数帯域における高域利得とＳＯＩ信号の占有周波数帯域における低域利得の差がゼロに近づくように考慮して決定した特性である。
【００２１】
具体的には、主信号に対する利得は、伝送路１００のＬＰＦ特性とイコライザ回路２２のＨＰＦ特性の合成で決定される。すでに説明したように、主信号（高周波信号）の占有周波数帯域における利得とＳＯＩ信号（低周波信号）の占有周波数帯域における利得は、次式（１）の関係となる。
【００２２】
(主信号の占有周波数帯域における利得)＜（ＳＯＩ信号の占有周波数帯域における利得)
…（１）
【００２３】
よって、本実施の形態の延伸回路では、上記利得の差分をＳＯＩ抑圧回路２１の動作により吸収する。つまり、ＳＯＩ抑圧回路２１は、ＳＯＩ信号の占有周波数帯域における利得を抑圧するＨＰＦ特性を持つことにより上記機能を実現する。
【００２４】
また、ＳＯＩ信号の占有周波数帯域における利得は、伝送路１００のＬＰＦ特性、イコライザ回路２２のＨＰＦ特性およびＳＯＩ抑圧回路２１のＨＰＦ特性の合成により決定される。ＳＯＩ抑圧回路２１の各パラメータ（カットオフ周波数や減衰特性等）の決定方法は、すでに説明したように、主信号の占有周波数帯域における利得とＳＯＩ信号の占有周波数帯域における利得が同じになるように決定する。
【００２５】
ＳＯＩ抑圧回路２１は、例えば図４に示したような、コンデンサ４１と抵抗器４２からなる一般的な積分回路で実現できる。
【００２６】
このように、本実施の形態の延伸回路においては、送信側のノードから伝送路を介して受信した信号に含まれる低周波成分であるＳＯＩ信号を、高周波成分である主信号のレベルに近づくように抑圧した後にケーブル等化を行うこととした。すなわち、伝送路の周波数特性およびケーブル等化を実施する回路（イコライザ回路）の周波数特性に基づき決定した減衰量でＳＯＩ信号を抑圧後、ケーブル等化を行うこととした。これにより、信号を長距離伝送する場合の通信品質を向上させることができ、正常通信を維持可能な伝送距離を従来よりも延伸させることができる。
【００２７】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２の延伸回路の構成例を示す図である。なお、図５においては、実施の形態１の延伸回路（図１参照）と同じ構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１と同じ構成要素についての説明を省略する。
【００２８】
図示したように、本実施の形態の延伸回路は、送信処理部１ａおよび受信処理部２ａを備える。送信処理部１ａは、増幅回路１１およびＳＯＩ抑圧回路１２を含み、受信処理部２ａは、イコライザ回路２２を含む。ＳＯＩ抑圧回路１２は、実施の形態１で説明した受信処理部２のＳＯＩ抑圧回路２１と同様の処理を行う。
【００２９】
すなわち、本実施の形態の延伸回路では、実施の形態１の延伸回路において受信処理部２のＳＯＩ抑圧回路２１で実施していた処理（受信側のノード１０２への入力信号に含まれる高周波信号のレベルと低周波信号のレベルが同じになるように、低周波信号であるＳＯＩ信号を抑圧する処理）を送信側（送信処理部１ａ）で行う。
【００３０】
ＳＯＩ抑圧回路２１の各パラメータ（カットオフ周波数や減衰特性等）の設定方法および実現方法は、実施の形態１のＳＯＩ抑圧回路２１と同様である。
【００３１】
このように、本実施の形態の延伸回路では、送信側のノードの近傍に配置された送信処理部１ａにおいて、送信側のノードから出力された信号の増幅処理、および当該信号に含まれる低周波信号（ＳＯＩ信号）のレベル抑圧処理を行い、送信側のノードから送信された信号に含まれる高周波信号のレベルと低周波信号のレベルが、受信側のノードに到達した時点で同じとなるようにした。これにより、上述した実施の形態１の延伸回路と同様に、信号を長距離伝送する場合の通信品質を向上させることができる。
【００３２】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の延伸回路について説明する。先の実施の形態１，２では、受信側のノードに入力される信号内の高周波成分（主信号）と低周波成分（ＳＯＩ信号）のレベル差が小さくなるように、ＳＯＩ信号を抑圧する回路を備えた延伸回路について説明したが、本実施の形態では、実施の形態１，２とは異なる手法により長距離伝送時の正常通信を実現する延伸回路について説明する。
【００３３】
図６は、実施の形態３の延伸回路の構成例を示す図である。なお、図６においては、実施の形態１の延伸回路（図１参照）と同じ構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１と同じ構成要素についての説明を省略する。
【００３４】
図示したように、本実施の形態の延伸回路は、送信処理部１ｂおよび受信処理部２ｂを備える。送信処理部１ｂは、増幅回路１１と、その前段に配置されたＳＯＩ削除回路１３および並列／直列変換回路１４とを含み、受信処理部２ｂは、イコライザ回路２２と、その後段に配置された直列／並列変換回路２３およびＳＯＩ付加回路２４とを含む。
【００３５】
ＳＯＩ削除回路１３は、ノード１０１から出力された信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）を受け取り、それに含まれるＳＯＩ信号を削除する。並列／直列変換回路１４は、ＳＯＩ削除回路１３からの出力信号である並列信号を直列信号に変換する。
【００３６】
直列／並列変換回路２３は、イコライザ回路２２からの出力信号である直列信号を並列信号に変換する。ＳＯＩ付加回路２４は、直列／並列変換回路２３からの出力信号に対してＳＯＩ信号を付加する。
【００３７】
以下、図６を参照しながら本実施の形態の延伸回路の詳細動作について説明する。なお、上述した実施の形態１と同様に、ノード１０１を送信側のノード，ノード１０２を受信側のノードとした場合の動作について説明する。
【００３８】
ノード１０１からの出力信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）は送信処理部１ｂに入力され、送信処理部１ｂのＳＯＩ削除回路１３は、ノード１０１から入力された信号に含まれるＳＯＩ信号を削除する。具体的には、入力された１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を終端し、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号からＳＯＩ信号を削除することによりＭＩＩ（Media  Independent  Interface）信号を生成する。一般に１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を伝送するシステムにおけるＭＩＩ信号は、ＳＯＩ信号を含まない並列信号である。ＳＯＩ削除回路１３は、さらに、ＭＩＩ信号に同期パターンの挿入等を実施してフレーミングした後、並列／直列変換回路６に対して出力する。
【００３９】
並列／直列変換回路６は、ＳＯＩ削除回路１３から出力された信号を並列信号から直列信号に変換した後、増幅回路１１に対して出力する。増幅回路１１は、並列／直列変換回路６からの入力信号を増幅して伝送路１００へ送出する。
【００４０】
送信処理部１ｂから伝送路１００へ送出された信号は、受信処理部２ｂに入力され、受信処理部２ｂのイコライザ回路２２は、入力信号をケーブル等化して直列／並列変換回路２３へ出力する。ここで、上述したように、送信処理部１ｂは、ＳＯＩ削除回路１３でＳＯＩ信号を削除してから伝送路１００へ信号を送出しているため、伝送路１００経由で受信処理部２ｂに到達する信号は、主信号（高周波信号）のみを含んだ信号となる。そのため、受信処理部２ｂでは、主信号の占有周波数帯域のみを補正すればよく、例えば、実施の形態１でも示した従来のイコライザ回路（図２参照）を適用できる。
【００４１】
直列／並列変換回路２３は、イコライザ回路２２から入力された直列信号を並列信号に変換し、変換後の信号をＳＯＩ付加回路２４に対して出力する。ＳＯＩ付加回路２４は、フレーム同期を確立した後、プリアンブルおよびデータ等を識別し、ＳＯＩ信号を付加してＭＤＩ（Media  Dependent  Interface）信号を生成し、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号としてノード１０２に出力する。
【００４２】
ＳＯＩ削除回路１３の詳細について説明する。図７は、ＳＯＩ削除回路１３の構成例を示す図であり、ＳＯＩ削除回路１３は、１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路１３１、スクランブル回路１３２およびパターン挿入回路１３３を備える。
【００４３】
ＳＯＩ削除回路１３において、ノード１０１からの出力信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）は、１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路１３１に入力される。１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路１３１は、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号が入力されるとそれを終端し、ＭＩＩに準拠した信号であるＭＩＩ信号を生成して出力する。ＭＩＩ信号としては、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号からＳＯＩ信号を削除して得られる、並列化されたデータ信号を出力する。また、このＭＩＩ信号は、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号にて実施されているマンチェスタ符号が復号化された、ＮＲＺ信号である。そのためデータによっては“０”または“１”のデータが連続する場合もある。受信側でのクロック再生を考慮した場合には“０”または“１”の連続データは避けるべきである。そのため、スクランブル回路１３２は、データの同符号連続が解消されるように（同符号が連続する箇所が少なくなるように）、１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路１３１からの出力データ信号をスクランブルして並べ替える。スクランブル回路１３２からの出力データ（スクランブル後のＭＩＩ信号）は、パターン挿入回路１３３に入力され、パターン挿入回路１３３は、データ区間以外のアイドル区間（アイドル信号が配置された区間）およびＳＯＩ区間（ＳＯＩ信号が配置されていた区間）に例えば“０１”パターン等のユニークワードを挿入し、受信側でフレーム同期が容易に行えるようにする。また、これらの区間の占有周波数帯域を主信号の占有周波数帯域と同様とすることで、受信側に到達した主信号とユニークワードが同レベルとなるようにする（正常通信を実現する）。
【００４４】
次に、ＳＯＩ付加回路２４の詳細について説明する。図８は、ＳＯＩ付加回路２４の構成例を示す図であり、ＳＯＩ付加回路２４は、フレーム同期回路２４１、デスクランブル回路２４２および１０ＢＡＳＥ−Ｔ生成回路２４３を備える。
【００４５】
ＳＯＩ付加回路２４において、フレーム同期回路２４１は、前段の直列／並列変換回路２３から出力された信号を受け取り、その信号に含まれるユニークワード、すなわち、前記送信処理部１ｂが備えているＳＯＩ削除回路１３のパターン挿入回路１３３で入力されたユニークワード、プリアンブルパターン等の検出を行ってフレーム同期を確立する。デスクランブル回路２４２は、フレーム同期回路２４１における同期確立結果に基づいてデータ区間を検出し、さらに、ＳＯＩ削除回路１３のスクランブル回路１３２で実施されたスクランブル処理（並べ替え）とは逆の処理（デスクランブル処理）を実行して、各データを元の並び順に戻す。この結果、ＳＯＩ削除回路１３の１０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路１３１から出力されたＭＩＩ信号が復元される。１０ＢＡＳＥ−Ｔ生成回路２４３は、デスクランブル回路２４２から出力されるＭＩＩ信号を１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号の規定に従ってマンチェスタ符号変換やＳＯＩ信号の付加等を実施し、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を生成する。
【００４６】
このように、本実施の形態の延伸回路では、送信処理部が送信側のノードからの出力信号に含まれる、低周波かつ受信側で既知の信号（ＳＯＩ信号に相当）を削除した後に増幅して伝送路へ送出し、受信処理部は送信処理部で削除された信号（ＳＯＩ信号）を伝送路からの受信信号に付加することにより送信側のノードから出力された信号を復元し、受信側のノードへ出力することとした。これにより、先の実施の形態で示した延伸回路と同様に、信号を長距離伝送する場合の通信品質を向上させることができる。また、伝送路に送出される信号は、主信号のみとなり占有周波数帯域が限定されるため、一般的なイコライザ回路を適用できる。
【００４７】
実施の形態４．
図９は、実施の形態４の延伸回路の構成例を示す図である。なお、図９においては、実施の形態１の延伸回路（図１参照）と同じ構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１と同じ構成要素についての説明を省略する。
【００４８】
図示したように、本実施の形態の延伸回路は、送信処理部１ｃおよび受信処理部２ｃを備える。送信処理部１ｃは、増幅回路１１と、その前段に配置されたＳＯＩおよびアイドル検出回路１５，パターン挿入回路１６とを含み、受信処理部２ｃは、イコライザ回路２２と、その後段に配置されたフレーム同期回路２５，ＳＯＩおよびアイドル付加回路２６とを含む。
【００４９】
ＳＯＩおよびアイドル検出回路１５は、ノード１０１から出力された信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）を受け取り、それに含まれるＳＯＩ区間およびアイドル区間を検出する。パターン挿入回路１６は、ＳＯＩおよびアイドル検出回路１５で検出された区間（ＳＯＩ区間，アイドル区間）にユニークワードを挿入する。
【００５０】
フレーム同期回路２５は、受信信号のフレーム同期を確立する。ＳＯＩおよびアイドル付加回路２６は、入力信号に対してＳＯＩ信号およびアイドル信号を挿入する。
【００５１】
以下、図９を参照しながら本実施の形態の延伸回路の詳細動作について説明する。なお、上述した実施の形態１と同様に、ノード１０１を送信側のノード，ノード１０２を受信側のノードとした場合の動作について説明する。
【００５２】
ノード１０１からの出力信号（１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号）は送信処理部１ｃに入力され、送信処理部１ｃのＳＯＩおよびアイドル検出回路１５は、ノード１０１から入力された信号のＳＯＩ区間（ＳＯＩ信号が配置された区間）およびアイドル区間（アイドル信号が配置された区間）を検出する。パターン挿入回路１６は、ＳＯＩおよびアイドル検出回路１５での検出結果に従い、当該検出結果が示すＳＯＩ区間およびアイドル区間に対して、アナログ加減算器等を適用して“０１”パターン等のユニークワードを挿入する。すなわち、ノード１０１から出力された信号に含まれるＳＯＩ信号およびアイドル信号をユニークワードに置き換える。なお、ＳＯＩ区間およびアイドル区間の占有周波数帯域が主信号の占有周波数帯域と同様となるようにする。増幅回路１１は、パターン挿入回路１６からの入力信号を増幅して伝送路１００へ送出する。
【００５３】
送信処理部１ｃから伝送路１００へ送出された信号は、受信処理部２ｃに入力され、受信処理部２ｃのイコライザ回路２２は、入力信号をケーブル等化してフレーム同期回路２５へ出力する。ここで、上述したように、送信処理部１ｃは、パターン挿入回路１６でＳＯＩ信号（ＳＯＩ区間）をユニークワードに置き換え、またこの区間の占有周波数帯域が主信号の占有周波数帯域と同様になるようにしているので、受信処理部２ｃでは、主信号の占有周波数帯域のみを補正すればよく、例えば、実施の形態１でも示した従来のイコライザ回路（図２参照）を適用できる。
【００５４】
フレーム同期回路２５は、イコライザ回路２２からの入力信号に含まれているユニークワードを検出してフレーム同期を確立する。ＳＯＩおよびアイドル付加回路２６は、フレーム同期回路２５における同期確立結果に基づいてＳＯＩ区間およびアイドル区間を検出し、さらに、ＳＯＩ区間にＳＯＩ信号を挿入し、アイドル区間にはアイドル信号を挿入して、送信側のノード１０１から出力された１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号を復元する。復元した１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号は、ノード１０２へ出力される。
【００５５】
このように、本実施の形態の延伸回路では、送信処理部が送信側のノードからの出力信号に含まれる、低周波かつ受信側で既知の信号（ＳＯＩ信号に相当）およびアイドル信号を、主信号と同じ占有周波数帯域のユニークワードに置き換えた後に増幅して伝送路へ送出し、受信処理部は送信処理部で置き換えられたユニークワードを元の信号（ＳＯＩ信号およびアイドル信号）に置き換えなおすことにより送信側のノードから出力された信号を復元し、受信側のノードへ出力することとした。これにより、先の実施の形態で示した延伸回路と同様に、信号を長距離伝送する場合の通信品質を向上させることができる。また、伝送路に送出される信号は、主信号およびこれと同じ占有周波数帯域のユニークワードとなり占有周波数帯域が限定されるため、実施の形態３の延伸回路と同様に、一般的なイコライザ回路を適用できる。
【００５６】
なお、上記の各実施の形態では、１０ＢＡＳＴ−Ｔ信号を伝送する場合について説明したが、各実施の形態で示した延伸回路は、１０ＢＡＳＥ−Ｔ信号と同様の信号、すなわち、周波数帯が大きく異なる複数種類の成分（信号）からなる信号を伝送するシステムであれば、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかるベースバンド信号の延伸回路は、長距離データ伝送に有用であり、特に、周波数帯が大きく異なる複数種類の成分を含んだ信号を有線伝送路で伝送する通信システムにおいて無中継伝送距離を延伸する場合に適している。
【符号の説明】
【００５８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  送信処理部
２，２ａ，２ｂ，２ｃ  受信処理部
１１  増幅回路
１２，２１  ＳＯＩ抑圧回路
１３  ＳＯＩ削除回路
１４  並列／直列変換回路
１５  ＳＯＩおよびアイドル検出回路
１６，１３３  パターン挿入回路
２２  イコライザ回路
２３  直列／並列変換回路
２４  ＳＯＩ付加回路
２５，２４１  フレーム同期回路
２６  ＳＯＩおよびアイドル付加回路
３１，３２，３３，３４，４２  抵抗器
３５，４１  コンデンサ
３６  コイル
１００  伝送路
１０１，１０２  ノード
１３１  １０ＢＡＳＥ−Ｔ終端回路
１３２  スクランブル回路
２４２  デスクランブル回路
２４３  １０ＢＡＳＥ−Ｔ生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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